
- •В. Г. Хомченко, а. В. Федотов автоматизация технологических процессов и производств
- •Введение
- •1 Основы автоматизации технологических процессов и производств
- •1.1 Современная концепция автоматизации производства
- •1.2 Этапы и средства автоматизации производства
- •2.2 Автоматические линии
- •2.2.1 Назначение и принципы построения
- •2.2.2 Классификация автоматических линий
- •2.2.3 Производительность автоматической линии
- •2.3 Автоматизация загрузки-разгрузки технологических автоматов
- •2.3.1 Автоматические загрузочные устройства
- •2.3.2 Выбор загрузочного устройства и его предварительный расчет
- •2.4 Автоматизация транспортных операций
- •2.5 Автоматизация технического контроля качества
- •2.5.1 Задачи технического контроля в автоматизированном производстве
- •2.5.3 Автоматизированные приборы и контрольные автоматы
- •3 Гибкая автоматизация: Гибкие производственные модули, гибкие производственные системы, интегрированные производства
- •3.1. Гибкое автоматизированное производство и гибкие производственные системы
- •3.2. Общие принципы проектирования гпс
- •4 Автоматизированное оборудование и системы гпс
- •4.1 Оборудование с чпу
- •4.2 Промышленные роботы
- •4.2.1 Промышленная робототехника
- •4.2.2 Технические характеристики промышленного робота
- •4.2.3. Приводы промышленного робота
- •4.2.4. Целевые механизмы промышленного робота
- •4.2.5 Управление промышленными роботами
- •4.3 Роботизированные технологические комплексы
- •4.4 Гибкие производственные модули
- •5 Проектирование гпм для механической обработки деталей
- •5.1 Общие принципы построения гпм для механообработки
- •5.2 Выбор обрабатывающего оборудования гпм
- •5.3 Проектирование модулей для обработки тел вращения
- •5.3.1 Компоновка модулей
- •5.3.2 Накопитель заготовок
- •5.3.3 Закрепление обрабатываемых деталей
- •5.3.4 Смена инструмента
- •5.3.5 Удаление отходов
- •5.4 Модули для обработки тел вращения
- •5.5 Проектирование модулей для обработки корпусных деталей
- •5.5.1 Применение спутников
- •5.5.2 Структура модуля
- •5.5.3 Загрузка спутников
- •5.5.4 Накопители спутников
- •5.5.5 Смена инструмента
- •5.5.6 Удаление стружки
- •5.6 Модули для обработки корпусных деталей
- •5.7 Управление точностью обработки в гпм
- •5.7.1 Измерительные головки
- •5.7.2 Применение измерительных головок на станках
- •5.8 Проектирование измерительных модулей
- •5.8.1 Координатные измерительные машины
- •5.8.2 Гибкие измерительные модули
- •6 Автоматизированные транспортно-Накопительные системы
- •6.1 Особенности транспортно-накопительных систем гпс
- •6.2 Автоматизированные склады
- •6.2.1 Назначение и состав автоматизированного склада
- •6.2.2 Зона хранения автоматизированного склада
- •6.2.3 Штабелирующие машины
- •6.2.4 Система управления складом
- •6.2.5 Типовые компоновки автоматизированных складов
- •6.3 Автоматизированные транспортные системы
- •6.3.1 Особенности транспортных систем гпс
- •6.3.2 Транспортные системы на основе адресуемых конвейеров
- •6.3.3 Транспортные системы на основе промышленных роботов
- •6.3.4 Транспортные системы на основе автоматических транспортных тележек
- •6.3.4.1 Назначение и состав автоматической транспортной тележки
- •6.3.4.2 Особенности автоматических транспортных тележек
- •6.3.4.3 Управление автоматической транспортной тележкой
- •6.3.4.4 Устройство автоматической транспортной тележки
- •6.3.4.5 Примеры использования робокаров
- •7 Проектирование манипуляционных устройств автоматизированных технологических систем
- •7.1 Понятия, назначение и классификация манипуляционных систем
- •7.2 Основы кинематики манипуляционных систем
- •7.3 Прямая задача кинематики манипуляторов
- •7.3.1 Постановка задачи и параметрическое описание кинематики манипулятора
- •7.3.2 Решение прямой задачи при позиционном управлении
- •7.4 Планирование траекторий манипуляторов
- •7.5 Обратная задача кинематики манипуляторов
- •7.6 Планирование траекторий манипулятора на основе сплайн-функций
- •7.7 Общие случаи планирования траекторий в пространстве обобщенных координат
- •8 Автоматизированное управление производственными системами
- •8.1 Назначение и состав асу пс
- •8.2 Техническое обеспечение асу пс
- •8.3 Математическое обеспечение асу пс
- •8.4 Примеры управления производственными системами
- •8.5 Распределенные системы управления Allen-Bradley
- •8.6 Интегрированные системы проектирования и управления
- •9 Гибкие производственные системы
- •9.1 Типовые компоновки гпс
- •9.2 Гпс гаммы «Талка»
- •9.3 Примеры зарубежных гпс
- •10 Мехатронные устройства автоматизации производства
- •10.1 Введение в мехатронику
- •10.2 Выбор структуры мехатронного устройства
- •10.3 Синтез кинематической модели мехатронной системы
- •10.4 Классификация типов механического движения
- •11 Моделирование автоматизированных производственных систем
- •11.1 Задачи моделирования и используемые методы
- •11.2 Моделирование производственной системы конечным автоматом
- •11.3 Моделирование системы сетью Петри
- •11.3.1 Основные определения и свойства сетей Петри
- •11.3.2 Пример моделирования гпм для обработки валов
- •11.3.3 Пример моделирования ртк
- •11.4 Моделирование системой массового обслуживания
- •11.4.1 Основы теории систем массового обслуживания
- •11.4.2 Моделирование систем массового обслуживания
- •11.4.3 Система моделирования gpss
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Автоматизация технологических процессов и производств
3.2. Общие принципы проектирования гпс
Создание и внедрение ГПС требует больших материальных и временных затрат. Естественно стремление сократить эти затраты и получить скорейший экономический эффект от внедрения ГПС. Практика проектирования выработала определенные принципы, соблюдение которых способствует повышению эффективности проекта.
Модульность построения ГПС. ГПС различного назначения эффективно создавать из ограниченного, функционально полного набора типовых унифицированных модулей различного назначения. Агрегатно-модульные структуры с использованием взаимозаменяемых модулей повышает гибкость системы.
Системная совместимость основных компонентов ГПС. Соблюдение этого принципа упрощает проблему объединения компонентов ГПС в единую согласованную систему. Для ГПС важно обеспечить следующие виды совместимости:
а) Технологическая совместимость. Обеспечивает технологическое единство и взаимозаменяемость компонентов автоматизированного производства. Основой для обеспечения технологической совместимости является групповая технология.
б) Информационная совместимость. Обеспечивает взаимодействие компонентов ГПС при обмене информацией и заключается в стандартизации входных и выходных сигналов, использовании стандартных интерфейсов и протоколов обмена информацией.
в) Конструктивная совместимость. Заключается в согласовании: геометрических параметров, установочных и присоединительных элементов, эстетических и эргономических характеристик компонентов.
г) Эксплуатационная совместимость. Заключается в согласовании характеристик, определяющих условия эксплуатации компонентов и показателей их надежности.
д) Энергетическая совместимость. Выражается в обеспечении согласованности и минимизации видов энергии, потребляемой компонентами.
Совместимость ГПС с другими автоматизированными производственными системами обеспечивается предусмотренным взаимодействием ГПС с системами АСУП, САПР, АСТПП и достигается в значительной степени за счет использования единых баз данных. Соблюдение принципа обеспечивает возможность интеграции различных автоматизированных систем. Так получили распространение системы CAD/CAM (САПР/АСУ ТП), обеспечивающие единство процессов проектирования и изготовления продукции.
Распределенно-централизованное управление и обработка информации. Предполагает использование иерархических систем для управления и обработки информации, в которой задачи распределены по уровням и решаются разными средствами управления, связанными в единую систему. Реализация этого принципа возможна путем использования средств вычислительной техники на всех уровнях управления.
Адаптация ГПС к изменениям в производственном процессе. Поскольку в производстве возможны внеплановые заказы и изменения номенклатуры выпуска, а также возможен дефицит материальных и трудовых ресурсов, то система управления ГПС должна учитывать перечисленные обстоятельства и обеспечивать продолжение функционирования ГПС.
Поэтапное внедрение ГПС. Заключается в поэтапном наращивании степени автоматизации ГПС от уровня модулей к уровню АСУ ГПС. Этот подход позволяет обеспечить скорейшую отдачу от внедренных компонентов. На первом этапе целесообразно внедрять ГПМ, на втором – автоматизированную транспортно-накопительную систему и на третьем – автоматизированную систему управления ГПС.